《互换性第二讲.》由会员分享，可在线阅读，更多相关《互换性第二讲.（43页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第二章第二章 测量技术基础测量技术基础 测量的基本概念测量的基本概念 计量器具和测量方法计量器具和测量方法 测量误差及数据处理测量误差及数据处理 2.1 2.1 概述概述 测量测量 为确定被测对象的量值而进行的实验过程为确定被测对象的量值而进行的实验过程 q=L/Eq=L/E 被测量值被测量值L L等于计量单位等于计量单位E E与测量值与测量值q q的乘积的乘积 测量对象测量对象 主要指几何量，包括长度、角度、表面粗主要指几何量，包括长度、角度、表面粗 糙度以及形位误差等糙度以及形位误差等 计量单位计量单位 我国基本计量制度是米制（即公制）我国基本计量制度是米制（即公制） 长度长度 m, m,
2、 mm,mmm,m, nm , nm 角度角度 弧度弧度( (radrad), (), (), (), (), (), () 测量方法测量方法 测量时所采用的测量原理、计量器具和测测量时所采用的测量原理、计量器具和测 量条件的综合量条件的综合 测量的精确度测量的精确度 测量结果与真值的一致程度测量结果与真值的一致程度 测量是互换性生产过测量是互换性生产过 程中的重要组成部分程中的重要组成部分 保证各种公差保证各种公差 与配合标准贯与配合标准贯 彻实施彻实施 互换性生产互换性生产 手段手段前提前提 标准 2.2 2.2 长度和角度计量单位与量值传递长度和角度计量单位与量值传递 一、长度单位和尺寸
3、传递系统一、长度单位和尺寸传递系统 实际生产和科学研究中，用各种计量器具进行实际生产和科学研究中，用各种计量器具进行 测量测量 为了保证零件在国内外具有互换性，必须保证为了保证零件在国内外具有互换性，必须保证 量值的统一量值的统一 19841984年，我国统一规定：年，我国统一规定： 基本单位为基本单位为米米 机械制造中常用的为机械制造中常用的为毫米毫米 精密测量是采用精密测量是采用微米微米 超精密测量时采用超精密测量时采用纳米纳米 计量单位计量单位 17911791年，法国，以通过巴黎的地球子午线的四千年，法国，以通过巴黎的地球子午线的四千 万分之一为米。万分之一为米。 18891889年，
4、国际，用热胀系数小的铂铱合金具有刻年，国际，用热胀系数小的铂铱合金具有刻 度线基准尺作为国际米原器。度线基准尺作为国际米原器。 19831983年，国际，将光在真空中年，国际，将光在真空中1/299792456s1/299792456s时间时间 间隔内所经路径的长度作为米。间隔内所经路径的长度作为米。 19851985年，我国，碘吸收稳定的年，我国，碘吸收稳定的0.633um0.633um氦氖激光氦氖激光 辐射波长的长度。辐射波长的长度。 n量值传递是“将国家计量基准所复现的计量值，通过检 定（或其它方法）传递给下一等级的计量标准（器），并 依次逐级传递到工作计量器具上，以保证被测对象的量值
5、准确一致的方式”。 量的传递 线纹量具 端面量具 工件尺寸 二、量块二、量块 无刻度的标准端面量具，无刻度的标准端面量具，量块是单值量具，一个量块是单值量具，一个 量块只代表一个尺寸。量块只代表一个尺寸。主要用作尺寸传递系统中主要用作尺寸传递系统中 的中间标准量具，或在相对法测量时作为标准件的中间标准量具，或在相对法测量时作为标准件 调整仪器的零位，也可用来直接测量零件调整仪器的零位，也可用来直接测量零件 o o 形状形状 长方形平面六面体，长方形平面六面体，2 2个测量面个测量面 和和4 4个非测量面个非测量面 o o 标称长度标称长度 两相互平行的测量面之间的距离两相互平行的测量面之间的距
6、离 o o 材料材料 特殊合金钢（线胀系数小，特殊合金钢（线胀系数小， 不易变形，硬度高等）不易变形，硬度高等） 量块的研合性 量块的一个测量面与另一量块的测量面或另一 经精密加工的类似的平面，通过分子吸力作用 而粘合的性能。 量块的工作面是经过超精研磨制造的。测量表 面留有一层极薄的油膜（约0.02m），切向推 合力作用，牢固联接 量 块 1 量 块 2 量 块 平 晶 量块按一定的尺寸系列成套生产供应。国标供规定了17种系列。 不同的使用要求，量块有不同的等级。不同的使用要求，量块有不同的等级。 量块的精度量块的精度 级级 以量块的标称长度为工作尺寸，包含了制造误差。以量块的标称长度为工作
7、尺寸，包含了制造误差。 分为分为0000，0 0，1 1，2 2，3 3和和K K级六级，其中级六级，其中0000级精度最高，级精度最高，3 3级最级最 低，低，K K级为校准级，主要根据量块中心长度极限偏差、级为校准级，主要根据量块中心长度极限偏差、量块量块 长度变动量的允许值、长度变动量的允许值、测量面的平面度、粗糙度及量块的测量面的平面度、粗糙度及量块的 研合性等指标来划分的研合性等指标来划分的 量块生产企业大都按“级”向 市场销售量块，用户则按量块的标 称尺寸使用量块。因此，按“级” 使用量块必然受到量块长度制造偏 差的影响，把制造误差带入测量结 果。 等等 以量块经检定后所给出的实际
8、中心尺寸作为以量块经检定后所给出的实际中心尺寸作为 工作尺寸，忽略制造误差，包含检定时的测量误工作尺寸，忽略制造误差，包含检定时的测量误 差差 分为分为1 16 6等，精度从高到低等，精度从高到低 量块的量块的“级级”和和“等等”是从成批制造和单个检定两种不是从成批制造和单个检定两种不 同的角度出发，对其精度进行划分的两种形式。同的角度出发，对其精度进行划分的两种形式。 按按“级级”使用使用时，以标记在量块上的标称尺寸作为工作时，以标记在量块上的标称尺寸作为工作 尺寸，该尺寸尺寸，该尺寸包含其制造误差包含其制造误差。 按按“等等”使用使用时，必须以检定后的实际尺寸作为工作尺时，必须以检定后的实
9、际尺寸作为工作尺 寸，该尺寸不包含制造误差，但寸，该尺寸不包含制造误差，但包含了检定时的测量误包含了检定时的测量误 差。差。 就同一量块而言，检定时的测量误差要比制造误差小得就同一量块而言，检定时的测量误差要比制造误差小得 多。所以，多。所以，量块按量块按“等等”使用时其精度比按使用时其精度比按“级级”使用使用 要高要高，且能在保持量块原有使用精度的基础上延长其使，且能在保持量块原有使用精度的基础上延长其使 用寿命。用寿命。 量块的“级”与“等”的比较 量块在使用一段时间后，会因磨损而引起 尺寸减小，使其原有的精度级别降低。因此， 经过维修或使用一段时间后的量块，要定期送 专业部门按照标准对其
10、各项精度指标进行检定 ，确定符合哪一“等”，并在检定证书中给出 的标称尺寸的修正值。 量块的使用量块的使用 测量时采用组合量块法，为减少量块组合的累积测量时采用组合量块法，为减少量块组合的累积 误差，应力求使用最少的块数获得所需尺寸。误差，应力求使用最少的块数获得所需尺寸。 一般不超过一般不超过4 4块（从消去尺寸的最末端位数开始，块（从消去尺寸的最末端位数开始， 逐一选取，对照表格）逐一选取，对照表格） 33.625mm 1 2 3 4 51.995mm 28.93528.935 -1.005 -1.005第一块量块尺寸为第一块量块尺寸为1.005mm1.005mm 27.9327.93 -
11、1.43-1.43 第二块量块尺寸为第二块量块尺寸为1.43mm1.43mm 26.526.5 -6.5-6.5第三块量块尺寸为第三块量块尺寸为6.5mm6.5mm 20 20 -20 -20 第四块量块尺寸为第四块量块尺寸为20mm20mm 0 0 以上四块量块研合后的整体尺寸为以上四块量块研合后的整体尺寸为28.935mm 28.935mm 三、三、 角度尺寸基准和传递系统角度尺寸基准和传递系统 单位：单位： ( (radrad), (), (), (), (), (), () 1rad: 1rad: 一个圆的圆周上截取弧长与该一个圆的圆周上截取弧长与该 圆半径相等时所对应的中心平圆半径相
12、等时所对应的中心平 面角。面角。 量的传递：多面棱体，用特殊合金钢量的传递：多面棱体，用特殊合金钢 或石英玻璃经精细加工制成，或石英玻璃经精细加工制成， 常见的有常见的有4, 6, 8, 12, 24, 36, 724, 6, 8, 12, 24, 36, 72面面 体等正多面棱体。体等正多面棱体。 四四 角度量块角度量块 有三角形、四边形两种有三角形、四边形两种 三角形三角形：10107979，只有一个工作角度。，只有一个工作角度。 四边形四边形：8080100100，有四个工作角度。，有四个工作角度。 用法和长度量块一样，可以单独使用，也可以成套组用法和长度量块一样，可以单独使用，也可以成
13、套组 合使用。合使用。 在角度量值传递系统中，角度量块是量值传递媒介，它的性能 与长度量块类似，用于检定和调整普通精度的测角仪器，校正角度 样板，也可直接用于检验工件。 2.3 2.3 计量器具和测量方法计量器具和测量方法 一、计量器具分类一、计量器具分类 测量仪器和测量工器具的统称测量仪器和测量工器具的统称 标准计量器具：标准计量器具： 测量时体现标准量的测量器具，校对和调整其他测量时体现标准量的测量器具，校对和调整其他 计量器具，或作为标准量与被测几何量进行比较。计量器具，或作为标准量与被测几何量进行比较。 线纹尺线纹尺 量块量块 多面棱体等多面棱体等 通用计量器具：通用计量器具： 用来测
14、量某一范围内各种尺寸，并能获得具体数值用来测量某一范围内各种尺寸，并能获得具体数值 。千分尺，千分尺， 千分表千分表 测长仪等测长仪等 专用计量器具：专用计量器具： 用于专门测量某种或某个特定几何量。用于专门测量某种或某个特定几何量。 量规量规 圆度仪圆度仪 基节仪等基节仪等 用 途 机械式：机械式： 通过机械结构实现对被测量的感受、传递和放大的计量器通过机械结构实现对被测量的感受、传递和放大的计量器 具。具。 机械式比较仪、百分表、扭簧比较仪等。机械式比较仪、百分表、扭簧比较仪等。 光学式光学式： 用光学方法实现对被测量的转换和放大的计量器具。用光学方法实现对被测量的转换和放大的计量器具。 光学比较仪、投影仪、自准直仪等。光学比较仪、投影仪、自准直仪等。 气动式：气动式： 靠压缩空气通过气动系统的状态（流量或压力）变化来实靠压缩空气通过气动系统的状态（流量或压力）变化来实 现对被测量的转换的计量器具。现对被测量的转换的计量器具。 水柱式和浮标式气动量仪。水柱式和浮标式气动量仪。 电动式：电动式： 将被测量通过传感器转变为电量，再经变换而获得读数。将被测量通过传感器转变为电量，再经变换而获得读数。 电感测微仪等电感测微仪等 光电式：光电式： 光学方
